SU1173177A1 - Device for measuring object displacement and index of transparent media refraction - Google Patents

Device for measuring object displacement and index of transparent media refraction Download PDF

Info

Publication number
SU1173177A1
SU1173177A1 SU833622982A SU3622982A SU1173177A1 SU 1173177 A1 SU1173177 A1 SU 1173177A1 SU 833622982 A SU833622982 A SU 833622982A SU 3622982 A SU3622982 A SU 3622982A SU 1173177 A1 SU1173177 A1 SU 1173177A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
reflector
beam splitter
measuring
transparent media
forming
Prior art date
Application number
SU833622982A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Дмитриевич Прилепских
Владимир Андреевич Ханов
Original Assignee
Новосибирский Институт Инженеров Геодезии,Аэрофотосъемки И Картографии
Институт автоматики и электрометрии СО АН СССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Новосибирский Институт Инженеров Геодезии,Аэрофотосъемки И Картографии, Институт автоматики и электрометрии СО АН СССР filed Critical Новосибирский Институт Инженеров Геодезии,Аэрофотосъемки И Картографии
Priority to SU833622982A priority Critical patent/SU1173177A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1173177A1 publication Critical patent/SU1173177A1/en

Links

Landscapes

  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТОВ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ПРОЗРАЧНЫХ СРЕД, содержащее источник когерентного излучени , интерферометр, включающий светоделитель , отражатель, образующий измерительное плечо, отражатель и модул тор , образующие опорное плечо, два фотоэлектрических преобразовател  и вычислительный блок, соединенный с преобразовател ми, отличающеес  тем, что, с целые повышени  точности измерени , оно снабжено оптическим элементом, расположенным между светоделителем и отражателем, образующим светоделительное плечо, и расщепителем луча, установленным между источником когерентного излучени  и интерферометром. 2. Устройство по n.t отличающеес  тем, что, с цепью повышени  точности измерени  изменений показател  преломлени  прозрачных сред, оптический элемент вьтолнен в ввде объема с заданной оптической длиной.1. A DEVICE FOR MEASURING THE MOVEMENT OF OBJECTS AND refractive index transparent media, comprising: a source of coherent radiation, the interferometer comprising a beam splitter, a reflector, forming a measuring arm, the reflector and the modulator forming the support arm, two photoelectric converter and a computing unit coupled to the transducers, characterized in that, with whole improvements in the measurement accuracy, it is equipped with an optical element located between the beam splitter and the reflector forming the light-emitting diode itelnoe shoulder and the beam splitter arranged between the coherent light source and the interferometer. 2. The device according to n.t is characterized in that, with a chain for improving the accuracy of measuring changes in the refractive index of transparent media, the optical element is made in terms of volume with a given optical length.

Description

v4v4

СОWITH

Изобретение относитс  к измери .тельной технике, а именно к интерференционным измерени м, и может использоватьс  дл  прецизионных измерений перемещений объектов и изменений показателей преломлени  прозрачных сред.The invention relates to a measuring technique, namely interference measurements, and can be used for precision measurements of object movements and changes in the refractive indices of transparent media.

Целью изобретени  вл етс  повышение точности измерени , а также повьшение точности измерени  изменений показател  преломлени  . прозрачных сред.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy as well as increase the measurement accuracy of refractive index changes. transparent media

На фиг.1 изображена принципиальна  схема устройства дл  измерени  перемещений объектов и показателей преломлени  прозрачных сред| на фиг.2 - взаимное расположение отражател  измерительного плеча и объема с заданной оптической длиной.1 is a schematic diagram of a device for measuring object movements and refractive indices of transparent media | figure 2 - the mutual arrangement of the reflector of the measuring arm and the volume with a given optical length.

Устройство дп  измерени  перемещени  объектов и показателей преломлени  прозрачных сред содержит ис точник 1 когерентного излзтени  и интерферометр 2, который включает в себ  установленные на пути распространени  луча светоделитель 3, отражатель 4 и модул тор 5, образующие опорное плечо, отражатель 6 и оптический злемент 7, образующие измерительное плечо, расщепитель.,8 луча, установленный между источником 1 когерентного излучени  и интерферометром , два фотоэлектрических преобразовател , каждый из которых состоит из фотоприемника 9 или 10 и формировател  It или 12 соответственно . Входы формирователей 11 и 12 соединены с выходами соответствующих .фотоприемников 9 и 10, а их вькоды с вычислительным блоком 13.The device DP for measuring the movement of objects and refractive indices of transparent media contains a source 1 of coherent radiation and an interferometer 2, which includes a beam splitter 3, a reflector 4 and a modulator 5 forming the reference arm, a reflector 6 and an optical element 7 installed on the beam path, forming the measuring arm, the splitter., 8 beams, installed between the coherent radiation source 1 and the interferometer, two photoelectric converters, each of which consists of a photodetector 9 or 10 and shaper it or 12 respectively. The inputs of the formers 11 and 12 are connected to the outputs of the respective photo-receivers 9 and 10, and their codes with the computing unit 13.

Расщепитель 8 луча вьшолнен в виде призмы, преимущественно из дву- лучепреломп ющего материала. Оптический элемент 7 дл  измерени  перемещений выполнен аналогично отражателю 6, например в виде трйпельпризмы , Дп  измерений изменени  показател  преломлени  прозрачньйс сред опти- ческий элемент 7 выполнен в виде объема с заданной оптической длиной, например в виде стекл нного столбика, В качестве источника.1 когерентного излучени  используетс  одночастотный лазер.The beam splitter 8 is made in the form of a prism, mainly from a birefringent material. The optical element 7 for measuring displacements is made similarly to the reflector 6, for example, in the form of a trepelprism, DP measurements of changes in the refractive index of transparent media, the optical element 7 is made in the form of a volume with a given optical length, for example, a glass column. A single-frequency laser is used.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Коллимированный пучок света от источника 1 когерентного излучени ,,Collimated beam of light from coherent radiation source 1

проход  расщепитель 8 луча, делитс  на два параллельно распростран ющихс  пучка. Светоделитель 3 раздел ет каждый изпадающих пучков света на два луча. Отраженные от светоделител  3 лучи направл ютс  на отражатель 4 и модул тор 5. В измерительном плече лучи распростран ютс  к отражателю 6 и оптическому элементу 7, Возвращенные от этих элементов, лучи пространственно совмещаютс  на светоделителе 3 с соответствующими лучами света, возвращенными светоделителем 4, и интерферируют. Образовавшиес  на выходе интерферометрthe aisle splitter pass 8 is divided into two parallel beams. The divider 3 divides each of the incident beams of light into two beams. The rays reflected from the splitter 3 are directed to the reflector 4 and the modulator 5. In the measuring arm, the rays propagate to the reflector 6 and the optical element 7 Returned from these elements, the rays are spatially combined on the splitter 3 with the corresponding rays of light returned by the splitter 4, and interfere. Interferometer formed at the output

2две пары интерференционных полей регистрируютс  фотоприемниками 9 и 10, электрические сигналы от которых преобразуютс  формировател ми 11 и 12 в счетные импульсы. Эти импульсы поступают в вычислительный блок 13, где обрабатьтаютс  в соответствии с заданной программой.Two two pairs of interference fields are recorded by photoreceivers 9 and 10, the electrical signals from which are converted by the formers 11 and 12 into counting pulses. These pulses come to the computing unit 13, where they are processed in accordance with a given program.

Одна пара образующихс  интерференционных полей отражает изменени  разности оптических длин опорного плеча (оптического пути от светоделител One pair of generated interference fields reflects changes in the difference in the optical lengths of the reference arm (the optical path from the beam splitter

3до отражател  4) и измерительного плеча (оптического пути от светоделител  3 до отражател  6). Друга  пара образующихс  интерференционньг полей отражает изменени  разности оптических длин опорного плеча и измерительного плеча, образованного3to the reflector 4) and the measuring arm (the optical path from the beam splitter 3 to the reflector 6). Another pair of generated interference fields reflects changes in the optical length difference between the reference arm and the measuring arm formed

за счет введени  оптического элемента 7. В вычислительном блоке 13 из одного полученного результата посто нно вычитают другой, так что регистрируетс  изменение разности оптических путей (света) в измерительном плече. При измерении линейных перемещений это оптическа  длина между отражател ми 6 и 7.by introducing the optical element 7. In the computing unit 13, the other result is constantly subtracted from the other, so that the change in the difference of the optical paths (light) in the measuring arm is recorded. When measuring linear displacements, this is the optical length between the reflectors 6 and 7.

Перемещени  отражател  4 опорного плеча с помощью модул тора 5 и изменение под действием внешних условий показател  преломлени  среды (заполн ющей пространство между светоделителем 3 и отражателем 4, а также между светоделителем 3 и оптическим элементом 7) привод т к синхронному изменению фаз интерференционных сигналов и возникновению в формировател х 11 и 12 одинакового числа .счетных импульсов. Разность числа импульсов, получаема  в вычислительном блоке 13, равна нулю, и по казани  устройства остаютс  прежними Изменение оптической длины между отражател ми 6 и 7, например, путем перемещени  отражател  6 измерительного плеча приводит к различному изменению фаз интерференцион-, ных сигналов, что, в свою очередь, веДет к формированию различного числа счетных импульсов в формировател х 11 и 12. По разности числа счетных импульсов в вычислительном блоке 13 рассчитьюаетс  величина перемещени  отражател  6 относительно опти ческого элемента 7. При измерении изменений показател преломлени  прозрачных сред геометрические пути лучей одинаковы и в измерительном плече. Оптические же пути у лучей различны: путь одного луча (сМофиГо2) проходит через ис774 следуемую среду (он при изменении по-, казател  преломлени  соответственно мен етс ), а другого - через объем с заданной оптической длиной, котора  практически остаетс  посто нной . Изменение разности этих оптических путей вызьшает различные изменени  фаз интерференционных сигналов. После преобразовани  в счетные импульсы и обработки в вычислительном блоке 13 им ставитс  в соответствие величина изменени  показател  преломлени  относительно начального (нулевого ) отсчета. Таким образом, устройство обеспечивает автсматический учет изменени  нескомпенсированной длины интерферометра , что увеличивает Точность измерени .The movement of the reflector 4 of the reference arm with the help of the modulator 5 and the change under the influence of external conditions of the refractive index of the medium (filling the space between the beam splitter 3 and the reflector 4, as well as between the beam splitter 3 and the optical element 7) lead to a synchronous change in the phases of the interference signals and the occurrence in the generator 11 and 12 of the same number of countable pulses. The difference in the number of pulses obtained in the computing unit 13 is zero, and the device shows the same change. The optical length between the reflectors 6 and 7, for example, by moving the reflector 6 of the measuring arm leads to a different change in the phases of the interference signals, that in turn, leads to the formation of a different number of counting pulses in the generator 11 and 12. According to the difference in the number of counting pulses in the computing unit 13, the magnitude of the displacement of the reflector 6 relative to the optical element is calculated 7. When measuring changes in the refractive index of transparent media, the geometric paths of the rays are the same in the measuring arm. The optical paths of the rays are different: the path of one beam (cofiGo2) passes through the medium followed by it (it changes accordingly as the refractive index changes), and the other passes through a volume with a given optical length that remains almost constant. The change in the difference of these optical paths causes various changes in the phases of the interference signals. After being converted into counting pulses and processed in the computing unit 13, the magnitude of the change in the refractive index relative to the initial (zero) reference is assigned to them. Thus, the device provides an automatic accounting of changes in the uncompensated length of the interferometer, which increases the measurement accuracy.

Фиг. 2FIG. 2

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТОВ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ПРОЗРАЧНЫХ СРЕД, содержащее источник когерентного излучения, интерферометр, включающий светоделитель, отражатель, образующий из мерительное плечо, отражатель и модулятор, образующие опорное плечо, два' фотоэлектрических преобразователя и вычислительный блок, соединенный с преобразователями, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено оптическим элементом, расположенным между светоделителем и отражателем, образующим светоделительное плечо, и расщепителем луча, установленным между источником когерентного излучения и интерферометром.1. A DEVICE FOR MEASURING THE MOVEMENTS OF OBJECTS AND REFRACTION INDICATORS OF TRANSPARENT MEDIA, containing a coherent radiation source, an interferometer including a beam splitter, a reflector forming a measuring arm, a reflector and a modulator forming a supporting arm, two 'photovoltaic converters, and a computing converter characterized in that, in order to improve the accuracy of measurement, it is equipped with an optical element located between the beam splitter and the reflector forming the beam splitter shoulder, and a beam splitter installed between the coherent radiation source and the interferometer. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью повы- g шения точности измерения изменений показателя преломления прозрачных сред, оптический элемент выполнен в виде объема с заданной оптической длиной.2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to increase the accuracy of measuring changes in the refractive index of transparent media, the optical element is made in the form of a volume with a given optical length.
SU833622982A 1983-06-03 1983-06-03 Device for measuring object displacement and index of transparent media refraction SU1173177A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833622982A SU1173177A1 (en) 1983-06-03 1983-06-03 Device for measuring object displacement and index of transparent media refraction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833622982A SU1173177A1 (en) 1983-06-03 1983-06-03 Device for measuring object displacement and index of transparent media refraction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1173177A1 true SU1173177A1 (en) 1985-08-15

Family

ID=21074781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833622982A SU1173177A1 (en) 1983-06-03 1983-06-03 Device for measuring object displacement and index of transparent media refraction

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1173177A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5469261A (en) * 1994-04-05 1995-11-21 Carl Zeiss, Inc. Measurement of lens characteristics

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 376653, кл. G 01 В 9/02, 1971.. Авторское свидетельство СССР № 586323, кл. G 01 В 9/02, 1974. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5469261A (en) * 1994-04-05 1995-11-21 Carl Zeiss, Inc. Measurement of lens characteristics

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH048724B2 (en)
JPS58191907A (en) Method for measuring extent of movement
SU1173177A1 (en) Device for measuring object displacement and index of transparent media refraction
US5184014A (en) Opto-electronic scale reading apparatus
US3486824A (en) System for the measurement of scale divisions including a mirror located external to an optical maser cavity
SU1663416A1 (en) Interference device for measuring displacements of objects
JP2603338B2 (en) Displacement measuring device
SU1506269A1 (en) Interferometer for measuring angular and linear position of object
SU1130736A1 (en) Device for measuring displacement
SU586323A1 (en) Laser-incorporating device for measuring linear displacement
SU756194A1 (en) Device for measuring object motion parameters
SU1716316A1 (en) Method of checking of diameter of optical fibres
SU1525662A1 (en) Device for measuring linear displacements
SU1213395A1 (en) Arrangement for measuring angles with correction of refraction effect
RU2047085C1 (en) Interferometer for measurement of translations of two-coordinate table
SU1188535A1 (en) Optronic device for measuring linear and angular displacements
SU1095034A1 (en) Device for measuring linear displacements
JP2655647B2 (en) Optical integrated circuit interferometer
SU1185073A1 (en) Arrangement for measuring linear and angular movements of an object
SU853378A1 (en) Interference device for measuring linear and angular displacements
SU1223031A1 (en) Fiber-optical sensor for measuring object displacement
SU1138642A1 (en) Interference device for remote measuring of small displacements
SU1035419A1 (en) Optical electronic device for measubring linear displacements
GB2055193A (en) Measuring optical interference
SU1562686A1 (en) Device for measuring linear displacements